Die
Erfindung betrifft ein Kugelgelenk und eine Staubkappe zur Verwendung
in einem Kugelgelenk, wie es zum Beispiel in einem Verbindungsstück eines
Kraftfahrzeugaufhängungssystems
verwendet wird.The
The invention relates to a ball joint and a dust cap for use
in a ball joint, as for example in a connector of a
Automobile suspension system
is used.
In 5 ist
ein konventionelles Kugelgelenk, welches zum Beispiel in einem Verbindungsstück eines
Kraftfahrzeugaufhängungssystems
verwendet wird, im Längsschnitt
abgebildet. Das abgebildete Kugelgelenk 101 umfasst einen
Kugelzapfen 102 mit einem Kugelkopf 104 und Schäften 103, 103,
welche von dem Kugelkopf 104 einander entgegengesetzt wegragen;
ein Lager 106, das den Kugelkopf 104 des Kugelzapfens 102 gleitend
aufnimmt; und ein Gehäuse 108,
welches das Lager 106 darin hält.In 5 For example, a conventional ball joint used in, for example, a connector of an automotive suspension system is shown in longitudinal section. The pictured ball joint 101 includes a ball stud 102 with a ball head 104 and shafts 103 . 103 which of the ball head 104 stand opposite each other; a warehouse 106 that the ball head 104 of the ball stud 102 slidably receives; and a housing 108 which the camp 106 stops in it.
An
den äußeren Umfangsflächen beider Schäfte 103, 103 des
Kugelzapfens 102 sind jeweils ringförmige Passnuten 105, 105 ausgebildet.At the outer peripheral surfaces of both shafts 103 . 103 of the ball stud 102 are each annular fitting grooves 105 . 105 educated.
Das
Gehäuse 108 hat
eine im Wesentlichen zylindrische Form. Das Gehäuse 108 hat eine Öffnung 109a an
einer Seite, durch welche der eine Schaft 103 des Kugelzapfens 102 hindurchragt,
und eine Öffnung 109b an
der anderen Seite, durch welche der andere Schaft 103 der
Kugelzapfens 102 hindurchragt. Ein ringförmiger Vorsprung 112 ist
an der Innenfläche
der Öffnung 109a an
der einen Seite ausgebildet. Eine ringförmige Nut 111 ist
in der Innenfläche
der Öffnung 109b an
der anderen Seite ausgebildet.The housing 108 has a substantially cylindrical shape. The housing 108 has an opening 109a on one side, through which the one shaft 103 of the ball stud 102 protrudes through, and an opening 109b on the other side, through which the other shaft 103 the ball stud 102 protrudes. An annular projection 112 is on the inner surface of the opening 109a formed on one side. An annular groove 111 is in the inner surface of the opening 109b trained on the other side.
Ein
Ring 113 ist in die Nut 111 des Gehäuses 108 eingepasst.
Der Ring 113 ist ein C-förmiges Element, welches abgesehen
von einem ausgeschnittenen Abschnitt im Wesentlichen ringförmig ist.A ring 113 is in the groove 111 of the housing 108 fitted. The ring 113 is a C-shaped member which is substantially annular except for a cut-out portion.
Staubkappen 114, 114 sind
jeweils zwischen die Schäfte 103, 103 des
Kugelzapfens 102 und das Gehäuse 108 eingepasst.
Jede Staubkappe 114 umfasst ein verjüngtes offenes Ende 115,
welches in die ringförmige
Nut 105 des Schafts 103 des Kugelzapfens 102 eingepasst
ist, und ein vergrößertes offenes Ende 116,
welches in die Öffnung 109a oder 109b des
Gehäuses 108 eingepasst
ist. Ein Verstärkungsring 117 ist
in das vergrößerte offene
Ende 116 der Staubkappe 114 eingebettet.dust caps 114 . 114 are each between the shafts 103 . 103 of the ball stud 102 and the case 108 fitted. Every dust cap 114 includes a tapered open end 115 , which is in the annular groove 105 of the shaft 103 of the ball stud 102 is fitted, and an enlarged open end 116 which is in the opening 109a or 109b of the housing 108 is fitted. A reinforcing ring 117 is in the enlarged open end 116 the dust cap 114 embedded.
Wie
in 6 gezeigt, besteht der Verstärkungsring 117 der
Staubkappe 114 aus einem geraden Abschnitt 117a,
welcher parallel zu der Achse des vergrößerten offenen Endes 116 verläuft, und
einem lateralen Abschnitt 117b, welcher sich von einem
Ende des geraden Abschnitts 117a, das von der Lagerung 106 abgewandt
ist, unter einem rechten Winkel bezüglich des geraden Abschnitts 117a zum Inneren
der Staubkappe 114 hin erstreckt.As in 6 shown, there is the reinforcing ring 117 the dust cap 114 from a straight section 117a which is parallel to the axis of the enlarged open end 116 runs, and a lateral section 117b extending from one end of the straight section 117a that from storage 106 facing away, at a right angle with respect to the straight section 117a to the inside of the dust cap 114 extends.
In
dem konventionellen Kugelgelenk 101 ist jede Staubkappe 114 nur
mittels Presskontakt, der durch die elastische Kraft des vergrößerten offenen Endes 116 der
Staubkappe 114 erzeugt ist, auf der Innenfläche der Öffnung 109a oder 109b des
Gehäuses 108 fixiert.
Daher ist die Fixierkraft der Staubkappe 114 in dem Gehäuse 108 so
schwach, dass die Staubkappe 114 aus dem Gehäuse 108 herausrutschen
kann, wenn der Kugelzapfen 102 um einen großen Winkel
geneigt wird.In the conventional ball joint 101 is every dust cap 114 only by pressing contact, by the elastic force of the enlarged open end 116 the dust cap 114 is generated on the inner surface of the opening 109a or 109b of the housing 108 fixed. Therefore, the fixing force of the dust cap 114 in the case 108 so weak that the dust cap 114 out of the case 108 can slip out when the ball stud 102 tilted by a large angle.
In
der JP-U 4-113326 ist ein weiteres Kugelgelenk offenbart. Das Kugelgelenk
umfasst ein Gehäuse
mit einer Öffnung,
in welche eine Staubkappe eingepasst ist. Die mit der Staubkappe
ausgestattete Öffnung
wird einer plastischen Verformung unterzogen, um die Staubkappe
am Herausrutschen aus dem Gehäuse
zu hindern. Der Abdichtungsprozess vermehrt allerdings Arbeitsschritte
und Kosten zur Herstellung des Kugelgelenks.In
JP-U 4-113326 discloses another ball joint. The ball joint
includes a housing
with an opening,
in which a dust cap is fitted. The one with the dust cap
equipped opening
is subjected to plastic deformation to the dust cap
slipping out of the case
to prevent. The sealing process, however, increases work steps
and costs for making the ball joint.
7 zeigt
ein Kugelgelenk 201 im Längsschnitt, welches vor Schaffen
der Erfindung bedacht wurde und welches alle Merkmale der Oberbegriffe der
Ansprüche
1 und 5 zeigt. Ein Verstärkungsring 217 ist
in dem vergrößerten offenen
Ende 216 der Staubkappe 214 eingebettet. Wie in 8 gezeigt, besteht
der Verstärkungsring 217 aus
einem doppelt gefalteten lateralen Abschnitt 217a, welcher
sich unter einem rechten Winkel bezüglich der Achse der Öffnung 216 zum
Inneren der Staubkappe 214 erstreckt, zum Lager hin gebogen
ist und sich zurück zur
Außenseite
der Staubkappe 214 erstreckt; einem aufgeweiteten Abschnitt 217b,
welcher sich von dem Außenseitenende
des gefalteten lateralen Abschnitts 217a, welches näher am Lager
ist, in einem stumpfen Winkel bezüglich des gefalteten lateralen
Abschnitt 217a zur Außenseite
der Staubkappe 114 erstreckt, welche von dem Lager weiter
weg ist. 7 shows a ball joint 201 in longitudinal section, which was considered before creating the invention and which shows all the features of the preambles of claims 1 and 5. A reinforcing ring 217 is in the enlarged open end 216 the dust cap 214 embedded. As in 8th shown, there is the reinforcing ring 217 from a double-folded lateral section 217a , which is at a right angle with respect to the axis of the opening 216 to the inside of the dust cap 214 extends, is bent towards the bearing and back to the outside of the dust cap 214 extends; an expanded section 217b which extends from the outside of the folded lateral portion 217a , which is closer to the bearing, at an obtuse angle with respect to the folded lateral portion 217a to the outside of the dust cap 114 extending, which is further away from the camp.
In
dem Kugelgelenk 201 ist die Staubkappe 214 mittels
Preßkontakt,
welcher durch die elastische Kraft des vergrößerten offenen Endes 216 und
des aufgeweiteten Abschnitts 217b des Verstärkungsrings 217 erzeugt
ist, fest auf der Innenfläche
der Öffnung 209a oder 209b des
Gehäuses 208 fixiert.In the ball joint 201 is the dust cap 214 by pressing contact, which by the elastic force of the enlarged open end 216 and the expanded section 217b of the reinforcing ring 217 is generated, firmly on the inner surface of the opening 209a or 209b of the housing 208 fixed.
Das
vergrößerte offene
Ende 216 der Staubkappe 214 ist in der radialen
Richtung dick, da der Verstärkungsring 217 den
gefalteten lateralen Abschnitt 217a aufweist. Das innere
Ende des vergrößerten offenen
Endes 216 erstreckt sich also so weit zu dem Kugelzapfen 202,
dass die Neigung des Kugelzapfens begrenzt ist.The enlarged open end 216 the dust cap 214 is thick in the radial direction because of the reinforcing ring 217 the folded lateral section 217a having. The inner end of the enlarged open end 216 thus extends so far to the ball stud 202 in that the inclination of the ball stud is limited.
Es
ist Aufgabe der Erfindung, die obigen Probleme zu lösen und
ein Kugelgelenk zu schaffen, das einen Kugelzapfen, der um einen
gewünschten
Winkel geneigt werden kann, und eine Staubkappe hat, welche am Herausrutschen
gehindert ist, selbst wenn der Kugelzapfen geneigt wird, und das
vorteilhaft bezüglich
der Verminderung der Herstellungsschritte und der Kosten für die Herstellung
ist.It is an object of the invention to solve the above problems and to provide a ball joint which has a ball stud which can be inclined by a desired angle and a dust cap which is prevented from slipping out itself when the ball stud is inclined, and which is advantageous in reducing the manufacturing steps and the cost of manufacturing.
Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe durch ein Kugelgelenk nach Anspruch 1 und eine Staubkappe
nach Anspruch 5 gelöst.According to the invention
This object is achieved by a ball joint according to claim 1 and a dust cap
solved according to claim 5.
Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind anhand der folgenden detaillierten Beschreibung
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
erläutert,
in welchen:preferred
embodiments
The invention will be apparent from the following detailed description
with reference to the accompanying drawings
explains
in which:
1 eine
längsgeschnittene
Ansicht eines Kugelgelenks in einer Ausführung der vorliegenden Erfindung
ist; 1 Fig. 3 is a longitudinal sectional view of a ball joint in an embodiment of the present invention;
2 eine
vergrößerte Ansicht
eines Teils A von 1 ist; 2 an enlarged view of a part A of 1 is;
3 eine
längsgeschnittene
Ansicht ist, welche einen ersten Arbeitsschritt zur Herstellung des
Kugelgelenks von 1 zeigt; 3 is a longitudinal sectional view showing a first step for producing the ball joint of 1 shows;
4 eine
längsgeschnittene
Ansicht ist, welche einen zweiten Arbeitsschritt zur Herstellung des
Kugelgelenks von 1 zeigt; 4 is a longitudinal sectional view showing a second step for producing the ball joint of 1 shows;
5 eine
längsgeschnittene
Ansicht eines konventionellen Kugelgelenks ist; 5 a longitudinal sectional view of a conventional ball joint is;
6 eine
vergrößerte Ansicht
eines Teils B von 5 ist; 6 an enlarged view of a part B of 5 is;
7 eine
längsgeschnittene
Ansicht eines weiteren konventionellen Kugelgelenks ist; und 7 a longitudinal sectional view of another conventional ball joint is; and
8 eine
vergrößerte Ansicht
eines Teils C von 7 ist. 8th an enlarged view of a part C of 7 is.
Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun detaillierter unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.preferred
embodiments
The present invention will now be described in greater detail with reference to FIG
on the attached
Drawings described.
1 ist
eine längsgeschnittene
Ansicht eines Kugelgelenks in einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Das gezeigte Kugelgelenk 1 umfasst einen Kugelzapfen 2 mit
einem Kugelkopf 4 und Schäften 3, 3,
welche von dem Kugelkopf 4 einander entgegengesetzt wegragen;
ein Lager 6, das den Kugelkopf 4 des Kugelzapfens 2 gleitend
aufnimmt; ein Gehäuse 8 mit
einem Gehäusekörper 8a, der
das Lager 6 darin hält. 1 Figure 11 is a longitudinal sectional view of a ball joint in an embodiment of the present invention. The ball joint shown 1 includes a ball stud 2 with a ball head 4 and shafts 3 . 3 which of the ball head 4 stand opposite each other; a warehouse 6 that the ball head 4 of the ball stud 2 slidably receives; a housing 8th with a housing body 8a who is the camp 6 stops in it.
In
den äußeren Umfangsflächen beider Schäfte 3, 3 des
Kugelzapfens 2 sind jeweils ringförmige Passnuten 5, 5 ausgebildet.In the outer peripheral surfaces of both shafts 3 . 3 of the ball stud 2 are each annular fitting grooves 5 . 5 educated.
Das
Gehäuse 8 hat
eine im Wesentlichen zylindrische Form. Das Gehäuse 8 hat eine Öffnung 9a an
einer Seite (Gehäuseöffnung),
durch welche der eine Schaft 3 des Kugelzapfens 2 hindurchragt,
und eine Öffnung 9b an
der anderen Seite (Gehäuseöffnung),
durch welche der andere Schaft 3 der Kugelzapfens 2 hindurchragt.
Ein ringförmiger
Vorsprung 12 ist an der Innenfläche der Öffnung 9a an der einen
Seite ausgebildet. Eine ringförmige
Nut 11 ist in der Innenfläche der Öffnung 9b an der anderen Seite
ausgebildet.The housing 8th has a substantially cylindrical shape. The housing 8th has an opening 9a on one side (housing opening), through which the one shaft 3 of the ball stud 2 protrudes through, and an opening 9b on the other side (housing opening), through which the other shaft 3 the ball stud 2 protrudes. An annular projection 12 is on the inner surface of the opening 9a formed on one side. An annular groove 11 is in the inner surface of the opening 9b trained on the other side.
Ein
Ring 13 ist in die Nut 11 des Gehäuses 8 eingepasst.
Der Ring 13 ist ein C-förmiges
Element, welches abgesehen von einem ausgeschnittenen Abschnitt
im Wesentlichen ringförmig
ist.A ring 13 is in the groove 11 of the housing 8th fitted. The ring 13 is a C-shaped member which is substantially annular except for a cut-out portion.
Staubkappen 14, 14 sind
jeweils zwischen die Schäfte 3, 3 des
Kugelzapfens 2 und das Gehäuse 8 eingepasst.
Jede Staubkappe 14 umfasst ein verjüngtes offenes Ende 15 (erstes
offenes Ende), welches in die ringförmige Nut 5 des Schafts 3 des Kugelzapfens 2 eingepasst
ist, und ein vergrößertes offenes
Ende 16 (zweites offenes Ende), welches in die Öffnung 9a oder 9b des
Gehäuses 8 eingepasst ist.
Ein Verstärkungsring 17 ist
in das vergrößerte offene
Ende 16 der Staubkappe 14 eingebettet.dust caps 14 . 14 are each between the shafts 3 . 3 of the ball stud 2 and the case 8th fitted. Every dust cap 14 includes a tapered open end 15 (first open end), which in the annular groove 5 of the shaft 3 of the ball stud 2 is fitted, and an enlarged open end 16 (second open end), which is in the opening 9a or 9b of the housing 8th is fitted. A reinforcing ring 17 is in the enlarged open end 16 the dust cap 14 embedded.
Wie
in 2 gezeigt, besteht der Verstärkungsring 17 aus
einem zylindrischen geraden Abschnitt 17a, welcher parallel
zu der zentralen Achse des vergrößerten offenen
Endes 16 verläuft,
und einem abgebogenen Abschnitt 17b, welcher sich von einem
Ende des geraden Abschnitts 17a, das der Lagerung 6 zugewandt
ist, zu der äußeren Umfangsfläche des
vergrößerten offenen
Endes 16 unter einem spitzem Winkel bezüglich des geraden Abschnitts 17a aufweitet.
Das äußere Ende
des abgebogenen Abschnitts 17b des Verstärkungsrings 17 ist
vorzugsweise an der äußeren Fläche des
vergrößerten offenen
Endes 16 freigesetzt, was aber nicht sein muß.As in 2 shown, there is the reinforcing ring 17 from a cylindrical straight section 17a which is parallel to the central axis of the enlarged open end 16 runs, and a bent section 17b extending from one end of the straight section 17a that of storage 6 facing the outer peripheral surface of the enlarged open end 16 at an acute angle with respect to the straight section 17a expands. The outer end of the bent section 17b of the reinforcing ring 17 is preferably on the outer surface of the enlarged open end 16 released, but that does not have to be.
Im
Folgenden ist ein Verfahren zur Herstellung des Kugelgelenks 1 beschrieben.The following is a method of manufacturing the ball joint 1 described.
Wie
in 3 gezeigt, wird der Kugelzapfen 2 mit
dem an dessen Kugelkopf 4 aufgepassten Lager 6 durch
die Öffnung 9b an
der anderen Seite in das Gehäuse 8 eingesetzt.
Anschließend
wird, wie in 4 gezeigt, der C-Ring 13 auf
eine Größe zusammendrückt, die
kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses 8, und durch
die Öffnung 9b an
der anderen Seite in das Innere des Gehäuses 8 eingesetzt
und in die ringförmige
Nut 11 eingepasst. Dann werden die Staubkappen 14, 14 jeweils
in die Öffnungen 9a, 9b des
Gehäuses
eingepaßt,
indem die verjüngten
offenen Enden 15, 15 in die ringförmigen Passnuten 5, 5 der
Schäfte 3, 3 des
Kugelzapfens 2 eingedrückt,
und die vergrößerten offenen
Enden 16, 16 werden jeweils in die Öffnungen 9a und 9b des Gehäuses 8 eingeschoben
werden.As in 3 shown is the ball stud 2 with the at the ball head 4 watched stock 6 through the opening 9b on the other side in the case 8th used. Subsequently, as in 4 shown the C-ring 13 compressed to a size smaller than the inner diameter of the housing 8th , and through the opening 9b on the other side into the interior of the case 8th inserted and into the annular groove 11 fitted. Then the dust caps 14 . 14 each in the openings 9a . 9b the housing fitted by the tapered open ends 15 . 15 in the annular pass grooves 5 . 5 the shafts 3 . 3 of the ball stud 2 pressed in, and the enlarged open ends 16 . 16 are each in the openings 9a and 9b of the housing 8th be inserted.
Der
Außendurchmesser
des abgebogenen Abschnitts 17b ist im unbeanspruchten Zustand,
vor dem in 4 gezeigten Zusammenbau etwas
größer als
der Innendurchmesser der Öffnung 9a oder 9b.
In dem so zusammengebauten Kugelgelenk 1 ist jede Staubkappe 14 mittels
Preßkontakt,
der durch die elastischen Kräfte
des vergrößerten offenen
Endes 16, und des abgebogenen Abschnitts 17b des
Verstärkungsrings 17 erzeugt
ist, zuverlässig
auf der Innenfläche
der Öffnung 9a bzw. 9b des
Gehäuses 8 fixiert.
Die Haltekraft der Staubkappe 14 in dem Gehäuse 8 ist
so stark, dass die Staubkappe 14 selbst dann nicht aus
dem Gehäuse 8 herausrutschen kann,
wenn der Kugelzapfen 2 um einen großen Winkel geneigt wird.The outer diameter of the bent section 17b is in unclaimed condition, before in 4 shown assembly slightly larger than the inner diameter of the opening 9a or 9b , In the assembled ball joint 1 is every dust cap 14 by pressing contact, by the elastic forces of the enlarged open end 16 , and the bent portion 17b of the reinforcing ring 17 is generated reliably on the inner surface of the opening 9a respectively. 9b of the housing 8th fixed. The holding power of the dust cap 14 in the case 8th is so strong that the dust cap 14 even then not out of the case 8th can slip out when the ball stud 2 tilted by a large angle.
Darüber hinaus
ist der Neigungsbereich des Kugelzapfens 2 nicht begrenzt,
da der Verstärkungsring 17 in
der radialen Richtung nicht dick sein muss.In addition, the inclination range of the ball stud 2 not limited, since the reinforcing ring 17 does not have to be thick in the radial direction.
Das
Gehäuse 8 des
Kugelgelenks 1 muss nicht plastisch verformt werden, da
die Staubkappe 14 mit dem Verstärkungsring 17 ausreichend
stabil in dem Gehäuse 8 befestigt
ist. Daher ist das Kugelgelenk 1 bezüglich der Reduktion der Herstellungsschritte
und der Herstellkosten vorteilhaft.The housing 8th of the ball joint 1 does not have to be plastically deformed as the dust cap 14 with the reinforcing ring 17 sufficiently stable in the housing 8th is attached. Therefore, the ball joint 1 advantageous with regard to the reduction of the production steps and the production costs.
Der
abgebogene Abschnitt 17b des Verstärkungsrings 17 erstreckt
sich relativ zu dem geraden Abschnitt 17a im spitzen Winkel,
könnte
sich jedoch relativ zu dem geraden Abschnitt 17a auch im
rechten Winkel oder einen stumpfen Winkel erstrecken. Die haltbarste
Fixierung wird erreicht, wenn die zwei Abschnitte 17a und 17b einen
spitzen Winkel bilden, die zweitstabilste Befestigung unter einem
rechten Winkel, die nächststabilste
Befestigung unter einem stumpfen Winkel. Der gerade Abschnitt 17a kann leicht
konisch zulaufen, soweit er nur im Wesentlichen parallel zu der
Achse der vergrößerten Öffnung 16 verläuft.The bent section 17b of the reinforcing ring 17 extends relative to the straight section 17a at an acute angle, however, could be relative to the straight section 17a also at right angles or at an obtuse angle. The most durable fixation is achieved when the two sections 17a and 17b form an acute angle, the second most stable attachment at a right angle, the next most stable attachment at an obtuse angle. The straight section 17a can taper slightly as far as it is only substantially parallel to the axis of the enlarged opening 16 runs.